集散型可编程序控制器调速秤配料系统专业课程设计
1.2 调速秤配料系统的工艺流程
系统具有恒流量和配比控制两种功能。当选择恒流量控制时，电子皮带秤根据皮带上物料的多少自动调节皮带速度，来达到所设定流量要求。工艺流程如图1-2所示。加电后，皮带驱动电机开始旋转，微处理机根据当前操作控制电机转速，通过链传动辊筒使皮带进行运转。料斗中的物料落在落料区，经皮带运送到达称重区，由电子皮带秤对皮带上的物料进行称重。称重传感器根据所受力的大小输出一个电压信号，经信号放大板放大，输出一正比于物料重量的计量电平信号，送至上位机的接口，经采样后转换成一流量信号，在上位机上显示当前流量值；同时将此流量信号送至PLC接口，与上位机设定的各种配料给定值进行比较，然后进行调节运算，其控制量送至变频器，以此来改变变频器的输出值，从而改变驱动电动机的转速，调整给定量，使之与设定值相等，完成自动配料过程。
图1-2调速秤工艺流程图
对于系统的被控对象来说，上位机可以采用PLC，也可以采用工控机。如图1-3所示。
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图1-3调速秤配料控制系统
系统结构原理框图如下：
1.3调速秤配料系统总体控制流程图
根据实际工艺流程，做出系统总体控制流程图如下所示。
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二 系统的总体设计方案
本系统中，实行一台变频器对一台电机变频调速控制。由于变频调速是通过改变电动机定子供电频率以改变同步转速来实现的，故在调速过程中从高速到低速都可以保持有限的转差功率，因此具有高效率、宽范围、高精度的调速性能。用PLC输出的数字量信号作为变频器的控制端输入信号，通过接受PLC的信号控制电机转速大小，并且向PLC反馈自身工作状态信号;当发生故障时，向PLC及上位机发出报警信号。变频器对驱动皮带秤的电机的控制具有完善的自我保护和电机保护功能。
PLC采集电机、电磁阀、变频器等有关的控制对象的信息，经过对输入信息的处理，反馈控制监控对象，将信息送入上一级监控机(上位机)。使用计算机的通信卡CP5614可以将计算机连接到MPI，通过网络实现计算机与PLC的通信。接受监控机(上位机)的控制指令，通过对输入和操作指令的分析、判断，进行综合处理，输出控制信号，控制变频调速系统的工作，完成监控机对监控对象的实际控制。
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为了保证系统的可靠性，应采用较高性能的PLC，选用西门子S7-300系列，并
监控计算机电源7-3157-3237-3317-3317-332开入开出888信号放大板頻压转换板变频器柜选择合适的数据采集模块和变频器。本系统总体设计的系统图如下所示：
图2-1 系统图
三 硬件设计及各环节分析
3.1 可编程控制器（PLC）的选型与设计
SIMATIC S7－300系列可编程序控制器是西门子全集成自动化系统中的控制核心，是其集成与开放特性的重要体现。该系列可编程序控制器继承了西门子上一代PLC SIMATIC S5 系列稳定、可靠和故障率低的精髓，将先进控制思想、现代通讯技术和IT技术的最新发展集于一身，在CPU运算速度、程序执行效率、故障自诊断、联网通讯、面向工艺和运动控制的功能集成以及实现故障安全的容错与冗余技术等方面取得了业界公认的成就。
可编程序控制器编程组态工具STEP7采用SIMATIC软件的集成统一构架，为实现可编程序控制器编程组态的易用性和友好性以及与上位机组态系统的集成统一性
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提供了一个功能强大、风格一贯的软件平台。
S7-300的CPU模块(简称为CPU)都有一个编程用的RS-485接口，有的有PROFIBUS-DP接口或PTP串行通信接口，可以建立一个MPI(多点接口)网络或DP网络。
图3-1 S7-300的CPU模块
图中：1. 电源模块 2.后备电池 3.24VDC连接器 4.模式开关
5.状态和故障指示灯 6. 存储器卡（CPU313以上）
7.MPI多点接口 8.前连接器 9.前盖
图3-2 S7-300的安装
S7-300是模块化小型PLC系统，能满足中等性能要求的应用。其模块化结构设 计使得各种单独的模块之间可进行广泛组合以用于扩展，能满足中等性能要求。
S7-300主要组成部分有:导轨、中央处理单元模板、接口模板(IM)、信号模板(SM)、
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